Was ist eine Adsorptionsisotherme? Als Adsorptionsisotherme bezeichnet man die Beziehung zwischen der freien Adsorptiv-konzentration (als mg/m³ ausgedrückt oder als Partialdruck in Pa) und der im Gleichgewichtszustand gebundenen Menge an Adsorpt, gemessen bei konstanter Temperatur: θA = f(pA) oder auch mit dem Partialdruck als Anteil des Sättigungsdampfdruckes ausgedrückt: θA = f(pA/p°A) Ein Beispiel zeigt die Abbildung oben, mit der Besonderheit, dass die Adsorption einen Sättigungsbereich hat, d. h. eine Adsorbatmenge pro Gewichtsanteil Adsorbens, die nicht überschritten werden kann. Dies ist allerdings nicht für jedes Adsorbens-Adsorptiv-Paar der Fall. Zweck einer Adsorptionsisotherme Eine Adsorptionsisotherme kann mit zwei verschiedenen Absichten erstellt worden … [Weiterlesen...]
Ein paar (fast) kostenlose Tools für Chemie und Verfahrenstechnik
Auch ich benutze ein Tool, um Molmassen auszurechnen. Warum? Aus Faulheit. Dimensionslose Kennzahlen? Ebenso. Selbst wer die Formel auswendig in den Taschenrechner eingeben kann, lässt sich gelegentlich gerne die Arbeit abnehmen. Heute, zu Ferienbeginn, möchte ich Ihnen ein paar Tools vorstellen, mit denen Sie Ihren Schreibtisch - allerdings erst vor den nächsten Ferien - schneller leer bekommen können. … [Weiterlesen...]
Schüttdichte und Druckverlust, Teil II
Im ersten Teil dieses Beitrages haben wir einen sehr variablen und schwer nachzumessenden Einflussfaktor auf den Druckverlust betrachtet, nämlich die Porosität ε. "Epsilon" ε geht in die Ergun-Gleichung mehrfach ein, und kleine Fehler haben große Auswirkungen auf den berechneten Druckverlust. In der Praxis ist die Leerfraktion oder Porosität kaum direkt zu bestimmen: Die Porosität ergibt sich aus der Differenz der scheinbaren Korndichte und der Schüttdichte des Bettes. Die Schüttdichte im Adsorber selbst zu bestimmen ist so gut wie unmöglich - welcher Adsorber steht schon auf einer Waage? - und die identische Schüttdichte in einem kleineren Behälter bei nur "ähnlicher" Befüllungsmethode nachzumessen ist zumindest recht ungenau. Die scheinbare Korndichte - also die Dichte der … [Weiterlesen...]
Schüttdichte und Druckverlust, Teil I
Ursprünglich sollte dieser Artikel heißen "Über die Randgängigkeit von Schüttungen". Ich wollte darin der Frage nachgehen, ob die oft zitierte Behauptung, ein Schüttbett müsse für gleichmäßige Durchströmung wenigstens zehn Partikeldurchmesser als Durchmesser haben, irgendeine Grundlage hat. Diese Grundlage gibt es tatsächlich, aber die Frage ist nur eine Variation der größeren Frage nach der Schüttdichte, und somit dem Druckverlust eines Schüttbettes. … [Weiterlesen...]
Hysterese bei der Adsorption und Desorption, Teil II
Wie schon im Teil I dieses Beitrags erläutert, spricht man von Hysterese im Zusammenhang mit Adsorption, wenn die Isotherme des Adsorptionsvorgangs nicht mit derjenigen des Desorptionsvorganges zusammenfällt. Dies kann verschiedene Formen annehmen. Die IUPAC definiert zur Zeit sechs verschiedene Hysteresetypen (Abb. 1, Quelle: [1]) Was sagen die verschiedenen Formen der Hystereskurven über den dahinterliegenden Mechanismus aus? Und was kann man unternehmen, wenn ein solcher Effekt in der Praxis stört? … [Weiterlesen...]
Weihnachtsblog: Chemtrails – alles Blöde kommt von oben
Was sollen Chemtrails eigentlich sein? Für alle, die die letzten zehn Jahre in einer Kiste zugebracht haben: "Chemtrails" sind die Spuren, die Flugzeuge am Himmel hinterlassen und die nicht nur banal aus verbranntem Kerosin, also gefrorenem Wasserdampf (sichtbar) und CO2 (unsichtbar) bestehen, sondern auch mit Absicht versprühte Chemikalien enthalten sollen. Je nachdem, wen man fragt, sollen diese das Wetter manipulieren (wäre ja manchmal nicht schlecht...) die Fortpflanzung der Menschen bremsen (scheint aber nicht zu funktionieren) den Klimawandel umdrehen uns alle krank machen (und die Fast-Food-Ketten und Limonadenhersteller werden arbeitslos? Gehören die denn nicht zum geheimen Weltkartell?) uns am selbstständigen Denken hindern (als ob es dazu Chemtrails bräuchte! "Scharfes … [Weiterlesen...]
Hysterese bei der Adsorption und Desorption, Teil I
Was ist es? Vor Hysterese spricht man, wenn ein System, welches zwischen zwei Zuständen pendeln kann, dies nicht auf gleichem Wege tut. Die folgende Abbildung [1] beschreibt ein solches Verhalten bei der Fluidisierung eines Schüttbettes: Der aufsteigende Zweig liegt über dem absteigenden, d. h. während der Druck ansteigt und das Bett gehoben wird, erzeugt die gleiche Leerrohrgeschwindigkeit einen höheren Druckverlust als beim Absenken der Leerrohrgeschwindigkeit. … [Weiterlesen...]
Zeolithe zur Sanierung schwermetallkontaminierter Böden
Schwermetalle kommen von Natur aus im Erdboden vor, werden aber durch menschliche Tätigkeit angereichert: Durch Bergbau, Industrieabwasser, Emissionen von Kraftfahrzeugen, Herstellung von Batterien und anderem mehr. Ein Beitrag aus den "Appalachian Voices" zeigt Bilder einer Landschaft am Emory River in Tennessee (USA), welche durch die Flugasche eines Kohlekraftwerkes stark kontaminiert wurde (Vorsicht, Schockeffekt!). Arsen, Kupfer, Barium, Cadmium, Chrom, Blei, Quecksilber, Nickel, Thallium - alles wird hier in erhöhten Mengen gefunden. Hier wächst kaum noch etwas, und wenn, wäre es unklug, es in die Nahrungskette einzuschleusen. Verschiedene Ansätze zur Sanierung solcher Gelände sind getestet und durchgeführt worden, etwa Komplettaustausch der belasteten Böden Elution mit … [Weiterlesen...]
Überschwingverhalten in Adsorbern („overshoot“ oder „roll-up“-Phänomen)
Das Diagramm zeigt die Durchbruchkurven von verschiedenen Verunreinigungen in einem Modell-Dieselkraftstoff, welche flüssig über ein Adsorbens gegeben wurden. Naphthalin und 1-Methylnaphthalin (1-MN) erscheinen ziemlich bald am Säulenausgang, und zwar im angereicherten Zustand - 20% bzw. 40% höher konzentriert als sie ursprünglich aufgegeben wurden. Dieses Überschwingverhalten wird in der Literatur gewöhnlich als "roll-up phenomenon" bezeichnet. Im flüssigen Zustand ist es gewöhnlich schärfer ausgeprägt als in der Gasphase und wird z. B. in der Chromatographie zur Anreicherung von Wirkstoffen verwendet. Was treibt diesen Vorgang an? … [Weiterlesen...]
Nur am Rande Chemie: Wozu man Kaffeesatz verwenden kann…
... und warum es funktioniert, wenn es funktioniert. Ob mit einem Vollautomaten oder einer Siebkanne - fast jeder von uns produziert pfundweise Kaffeesatz im Monat. Bei dem Anblick fragt man sich schon, ob dieses Material, welches man ursprünglich zu saftigen Kilopreisen eingekauft hat und das dann nur einmal verwendbar ist (es sei denn, man will sich sehr, sehr unbeliebt machen) - ob das nicht noch zu etwas anderem gut sein könnte? In diesem Blogbeitrag möchte ich Ihnen einige Verwendungsmöglichkeiten von Kaffeesatz vorstellen und auch die Erklärung dazu, warum es funktioniert. Einige der Anwendungen sind sogar nützlich für einen gelungenen Urlaub. … [Weiterlesen...]